В процессе эксплуатации устройства выяснилось, что при первом включении питания возникает вибрация якоря реле К1. Причин этого может быть насколько:
при указанных намоточных данных сетевого трансформатора эффективное напряжение вторичной обмотки составляет 15 В; максимально возможное выпрямленное напряжение без учета падения напряжения на диодах моста — 21,2 В, а рабочее напряжение указанного реле РЭС9 — 27,5 В; поэтому число витков вторичной обмотки трансформатора должно составлять 600 витков;
в начале заряда конденсатора он потребляет от выпрямителя слишком большой ток, и выпрямленное напряжение падает ниже порога отпускания реле, поэтому рекомендуется последовательно с диодом VD5 включить резистор МЛТ 0,5 сопротивлением 470 Ом.
9.2. Лампа накаливания служит дальше
Коломейцев К. [26]
Причины перегорания осветительных ламп известны. Чтобы продлить срок службы ламп, воспользуйтесь схемой устройства (рис. 33), которое помещается внутри выключателя сети, имеющего две клавиши — SA1 и SА2. Для включения лампы сначала нажимают на клавишу SA1.
Через диод VD1 замкнутые контакты SA1 и лампу протекает ток только одного полупериода напряжения сети, и лампа горит вполнакала. Этим она предохраняется от перегорания, так как сопротивление холодной нити значительно меньше горячей, отчего пусковой ток значительно больше номинального. Далее замыкают выключатель SA2, и все напряжение сети поступает на лампу. Теперь она горит полным накалом.
Чтобы легко находить в темноте клавишу SA1, ее подсвечивают неоновой лампой HL1.
Рис. 33. Схема двухступенчатого включения лампы
Необходимость соблюдения очередности нажатия клавиш выключателя является недостатком рассмотренного устройства. Для его устранения нужен еще один диод, как показано на рис. 34, и тогда очередность включения перестает влиять на работу светильника.
Выключение света в обеих схемах производят, одновременно размыкая контакты выключателей SA1, SA2.
Рис. 34. Улучшенная схема двухступенчатого включения лампы
9.3. Экономичный сенсорный выключатель освещения
Ерофеев Б. [27]
Помимо комфорта, который характерен для сенсорных выключателей, предлагаемое устройство обеспечивает плавный разогрев лампы накаливания, что заметно увеличивает срок ее службы. Вместе с тем в дежурном режиме схема потребляет минимальную энергию. Принципиальная схема сенсорного выключателя приведена на рис. 35. Он рассчитан на коммутацию лампы накаливания мощностью до 100 Вт.
Рис. 35. Принципиальная схема сенсорного выключателя
При включении питания пусковая цепочка, состоящая из элементов R10, С7 устанавливает триггер DD1.2 в состояние, при котором на выходе 13 образуется уровень лог. 0, а на выходе 12 — лог. 1. Конденсатор С3 пока разряжен, составной транзистор VT1, VT2 закрыт, и генератор импульсов, собранный на однопереходном транзисторе VT3, не работает. Поэтому тиристор VS1 закрыт, горизонтальная по схеме диагональ выпрямительного моста VD7-VD10 разомкнута, осветительная лампа EL1 погашена и горит неоновая лампа HL1, сигнализируя о наличии напряжения в сети, исправности лампы EL1 и облегчая поиск выключателя в темном помещении. Напряжение сети, выпрямленное диодным мостом, подается через резисторы R13, R11 и диод VD5 на стабилитрон VD1. Стабилизированное им напряжение служит для питания микросхемы DD1, конденсатор С2 — сглаживающий. Сопротивления резисторов R12 и R14 выбраны так, чтобы транзистор VT4 был заперт (потенциал базы ниже потенциала эмиттера). Таким является состояние схемы в режиме «Выключено». Ток, потребляемый устройством в этом режиме, немногим более 1 мА.
Для включения освещения необходимо коснуться сенсора Е1. Наведенное напряжение будет подано на вход S триггера DD1.1, который формирует прямоугольные импульсы. Первый же импульс через диод VD6 зарядит конденсатор С6 практически до напряжения питания. Положительный перепад напряжения с С6 поступает на вход С триггера DD1.2, изменяя его состояние. Когда на выводе 12 триггера DD1.2 образуется уровень лог. 0, начинается заряд конденсатора С3 через резисторы R3 и R4, при котором нарастает минус на базе составного транзистора VT1, VT2 относительно его эмиттера. Это вызывает плавное нарастание коллекторного тока составного транзистора, в результате чего генератор на однопереходном транзисторе VT3 формирует импульсы, отпирающие тиристор VS1 с уменьшающейся задержкой относительно момента перехода сетевого напряжения через нуль. Замыкание горизонтальной диагонали диодного моста тиристором приводит к зажиганию осветительной лампы EL1, включенной в вертикальную диагональ, а уменьшение указанной задержки — к нарастанию яркости свечения лампы EL1 и постепенному погасанию неоновой лампы HL1.
Повторное касание сенсора Е1 вновь изменяет состояние триггера DD1.2, устройство возвращается в исходный режим — и лампа EL1 гаснет.
Глава 10
ЭЛЕКТРОНИКА В МУЗЫКЕ
10.1. Простой метроном
Коновалов Е. [28]
Всем, кто учится музыке, необходим метроном. Изготовить простой электронный метроном под силу любому начинающему радиолюбителю.
Метроном питается от сети напряжением 220 В и представляет собой релаксационный генератор на динисторе VS1 (рис. 36). Положительные полуволны напряжения сети проходят через диод VD1 и заряжают конденсатор С1 через резисторы R1, R2 и диод VD2. Когда напряжение на С1 достигнет определенного значения, откроется динистор. Конденсатор разрядится через динистор и головной телефон BF1, который воспроизведет щелчок с громкостью, зависящей от положения движка переменного резистора R3.
После разряда конденсатора динистор закроется и процесс начнет повторяться. Частота щелчков метронома устанавливается переменным резистором R2.
Рис. 36. Принципиальная схема простого метронома
10.2. «Карманный» метроном
Иванов А. [29]
Этот метроном можно использовать не только для контроля темпа исполняемой мелодии. К примеру, с помощью метронома можно наблюдать за ритмом движений и дыханием человека, выздоравливающего после тяжелой болезни.
Динамическая головка метронома воспроизводит 11 фиксированных частот: 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150 и 160 звуковых импульсов в минуту. Схема питается от батареи напряжением 5 В и потребляет около 100 мА во время звукового сигнала и 7 мА во время паузы. При изменении температуры в пределах 20 ± 15 °C частота повторения изменяется не более, чем на 1 %. Метроном снабжен световым индикатором, вспыхивающим в такт с звуковыми сигналами.
Устройство (рис. 37) собрано на микросхеме КР512ПС10 с усилительным каскадом на транзисторе VT1, нагруженным на светодиод HL1 с ограничительным резистором R13, параллельно которым подключается динамическая головка ВА1 с помощью соединителя X1. Этот же соединитель служит для подачи напряжения питания.
Рис. 37. Принципиальная схема метронома
Частота генератора устанавливается переключателем SA1. Резисторы R1-R11 должны быть высокоточными с допуском ± 0,5 %. Печатная плата с установленными элементами схемы показана на рис. 38.
Рис. 38. Рисунок печатной платы метронома
10.3. Простой ЭМИ
Завьялов В. [30]
ЭМИ содержит RC-генератор, в частотозадающей цепи которого использован переменный резистор R1 сопротивлением 5 Ом из нихромовой струны, расположенной над грифом — пластиной из фольгированного стеклотекстолита.
Принципиальная схема ЭМИ приведена на рис. 39. Резистор R1 включен в частотозадающую цепь генератора через каскад на транзисторе VT2 с общей базой. Малое входное и большое выходное сопротивления такого каскада обеспечивают стабильную работу генератора.
Транзистор VT1 управляет несимметричным мультивибратором, собранным на транзисторах VT2 и VT3. От сопротивления резистора R1 зависит ток через транзистор VT1. А поскольку через этот транзистор протекает ток заряда и разряда конденсатора С1, также изменяется частота мультивибратора.
Рис. 39. Принципиальная схема простого ЭМИ
Печатная плата и соединение деталей показаны рис. 40.
Рис. 40. Печатная плата и расположение деталей простого ЭМИ